华为技术培训教程-WCDMA功率控制原理.ppt

WCDMA功率控制原理,ISSUE1.0,Page2,第1章功率控制概述第2章功率控制介绍,内容介绍,Page3,功率控制目的,克服“远近效应”调整发射功率，保持上/下行链路的通信质量克服阴影衰落和快衰落降低网络干扰，提高系统质量和容量,一句话：CDMA系统中功率控制的目标就是在保证用户通信质量的条件下，使用户的发射功率尽量小。,Page4,远近效应,A,B,P(),P(),P(),P(),移动台A由于距离基站较近信号衰减较小,移动台B由于距离基站较远信号衰减较大,P(),解扩,A的发射功率,B的发射功率,基站接收功率,A：成功分离,B：无法分离,Page5,功率控制克服远近效应,P(),P(),P(),P(),P(),解扩,移动台A降低发射功率,A,B,A的发射功率,B的发射功率,基站接收到移动台A、B的功率基本相等,A：成功分离,B：成功分离,Page6,WCDMA干扰受限系统,解扩,P(),P(),P(),P(),P(),P(),P(),P(),P(),P(),P(),（1）,（2）,（3）,（4）,（5）,（1）,（2）,（3）,（4）,（1）,（2）,（3）,（4）,（5）,解扩,基站接收总功率,基站接收总功率,Page7,功率控制克服干扰、提高容量,解扩,P(),（1）,（2）,（3）,（4）,（5）,P(),（1）,P(),（2）,P(),（3）,P(),（4）,P(),（5）,基站接收总功率,Page8,Relativepower(dB),衰落,发射功率,接收信号,功率控制克服信号衰落,Page9,功控的分类,上行开环功控（反向）下行开环功控（前向）,开环功率控制,闭环功率控制,上行内环功率控制下行内环功率控制上行外环功率控制下行外环功率控制,Page10,功控在各个信道的适用情况,Page11,第1章功率控制概述第2章功率控制介绍,内容介绍,Page12,第2章功率控制介绍开环功率控制内环功率控制外环功率控制,内容介绍,Page13,内环功控的收敛过程,开环功控对闭环功控的影响,准确计算内环所需要的初始发射功率，加速其收敛时间降低对系统负载的冲击,Page14,开环功率控制基本原理,基本原理假设发射功率与接收功率之间的耦合损耗以及干扰水平相同，利用先行测量接收功率的大小，并由此确定发射功率的大小。基本作用克服阴影和路径损耗主要缺点未考虑到上、下行信道电波功率的不对称性，因而其精确性难以得到保证。主要应用上行：应用于PRACH和DPCCH信道下行：应用于DPCCH信道。,Page15,NodeB,UE,PRACH,BCH:CPICHchannelpowerULinterferencelevel,Preamble_Initial_Power=PCPICHDLTXpowerCPICH_RSCP+ULinterference+ConstantValue（即：发射功率路径损耗上行干扰常量）,UE测量CPICH的接收功率计算上行初始发射功率,开环功控,Page16,PRACH信道的开环功率控制,Preamble_Initial_Power=PCPICHDLTXpower-CPICH_RSCP+ULinterference+ConstantValue注：PCPICHDLTXpower、ULinterference、ConstantValue在系统消息中携带下发，CPICH_RSCP由UE测量得到。建网初期，覆盖受限，可以将ConstantValue的值设置偏大（-16dB或-15dB）便于网络侧能够及时接收到UE发出的前导信号；另外，可将powerrampstep参数设置偏大也能够提高网络侧成功捕获前导信号的概率；,上行PRACH第一个前导信号发射功率设定方法,Page17,第2章功率控制介绍开环功率控制内环功率控制外环功率控制,内容介绍,Page18,闭环功率控制,内环功控与外环功控一起被称为闭环功控,Page19,NodeB测量接收信号SIR并与目标SIR比较：SIRmeaSIRtarTPC=0SIRmeaSIRtarTPC=1,上行内环功控的目的是UE专用信道的SIR收敛于设定的目标SIR。,上行内环功控,TPC判决结果（0，1）,TPC_CMD（-1,0,1）,专用信道功率调整量=tpcTPC_cmd,Page20,上行DPCCH内环功率控制,当UE没有处于软切换时，每个时隙收到一个TPC命令如果TPC0，则TPC_cmd=-1如果TPC1，则TPC_cmd=1当UE处于软切换时(PCA1)合并同一RLS的TPC命令字；(对不同小区的RL先进行最大比合并，而后生成一个TPC，在不同小区分别发送该TPC命令字；在一个RLS内的所有RL的TPCCommand是一样的),处理TPC指令的算法1（PCA1）,Page21,上行DPCCH内环功率控制,当UE不处于软切换时(PCA2)UE以5个时隙为单位进行功控。前4个slot，功率保持不变，在第5个slot，硬判决这5个slot的TPC_est：,处理TPC指令的算法2（PCA2）(快速移动时),Page22,上行DPCCH内环功率控制,当UE处于软切换时(PCA2)合并同一个RLS的TPC；先进行最大比合并，然后用硬判决生成TPC命令字：Ifall5harddecisionswithinasetare1,TPC_tempi=1.Ifall5harddecisionswithinasetare0,TPC_tempi=-1.Otherwise,TPC_tempi=0.合并不同RLS的TPC，规则如下,处理TPC指令的算法2（PCA2）,Page23,上行DPCCH内环功率控制,控制速度差异TPC指令处理算法1，其功控速度为1500Hz；TPC指令算法2，其功控速度为300Hz。适用场景UE高速移动时（80KM/H），快速内环功控跟踪不到快衰落（要求1个功控时隙大于1个波长左右），表现出负增益，此时建议选择算法2。如覆盖高速公路的小区，建议选择算法2。,两种算法的比较,Page24,下行内环功控,Page25,下行内环功控,UE侧：根据测量DPCCH的PILOT的SIR（软切换期间在最大比合并之后）；与目标SIR比较生成TPC命令DPC-MODE=0时，UE每个时隙发送一次TPC命令。DPC-MODE=1时；UE每三个时隙重复相同的TPC命令。NodeB侧：收到TPC后调整DPCCH和DPDCH的发射功率。步长为0.5、1、1.5或2dB。DPC-MODE=0，每个时隙调整发射功率DPC_MODE=1，每三个时隙调整发射功率,Page26,下行DPCCH内环功率控制,下行DPCH时隙结构：PO1、PO2和PO3分别是DPCCH的TFCI、TPC和PILOT域相对于DPDCH的功率偏置。PO1、PO2和PO3由RNC确定。,下行功率控制主要是指对DPDCH/DPCCH的功率控制。DPDCH和DPCCH功率的调整幅度相同。一个时隙内，下行用于DPDCH符号的平均发射功率不可以高于Maximum_DL_Power，也不能低于Minimum_DL_Power。,Page27,第2章功率控制介绍开环功率控制内环功率控制外环功率控制,内容介绍,Page28,BLER-SIR,最终接入网提供给NAS的服务中QoS表征量为BLER，而非SIR！根据无线通信的原理，SIR固定的情况下，BLER会随着无线环境的变化而变化,SIR,BLER,不同曲线对应不同的多径环境,Page29,外环功率控制,一种现象在相同SIR目标值作用下，不同环境中业务的BLER统计结果不同一种表现接入网提供给NAS服务QoS表征量为BLER，而非SIR外环的目的为NAS提供满足一定BLER目标值的链路质量输出。基本思路：类“锯齿波”控制方式如BLER/BER测量值低于BLER/BER目标值，则降低内环SIRtar如BLER/BER测量值高于BLER/BER目标值，则提高内环SIRtar。,Page30,NodeB,UE,下发TPC,测量接收信号SIR并比较,内环,设置SIRtar,可以得到BLER稳定的业务数据,测量传输信道上的BLER,外环,RNC,测量接收数据BLER并比较,设置BLERtar,10-